Влияние гидрофобно-пластифицирующих добавок на усадку и набухание бетонов

Результаты опытов по оценке влиянии однокомпонентных гидрофобно-пластифицирующих добавок на усадку и набухание цементного камня и цементно-песчаных растворов были опубликованы ранее, причем излагались также причины положительного влиянии этих добавок на рассматриваемые свойства [169].

13 настоящих исследованиях испытывали бетоны различного состава, причем главным образом с комплексными ГПД. Бетонные смеси имели одинаковую подвижность. В возрасте 1 сут образцы извлекали из форм. Торцы образцов подшлифовывали для получения параллельных плоскостей, перпендикулярных к продольной оси. Затем образцы взвешивали и измеряли с точностью до 0,1 мм для определения объема. На торцы образцов эпоксидным клеем приклеивали опорные латунные подкладки диаметром 10 и толщиной около 1 мм. Длину образцов замеряли на штативном приборе с мессурой.

Средние значения деформаций были получены из шести частных значений деформаций отдельных образцов близнецов. Первый отсчет (измерение начальной длины каждого образца) делали через 2 сут после изготовления образцов. Затем часть образцов хранили на воздухе (для измерения усадки), а другую часть — в закрытой металлической емкости по влажных опилках (для измерения набухания). Влияние гидрофобно-пластифицирующих добавок на деформации усадки и набухание цементных бетонов приведено на рис. 27. Исследуемые добавки позволили, как и следовало ожидать, уменьшить деформации усадки и набухания бетона.

Влияние гидрофобно-пластифицирующих добавок на ослабление усадки образцов объясняется не только уменьшенном количества воды затворения при их изготовлении, по и следующими причинами. В начальный период формирования структуры бетона поверхности твердых тел, в нем присутствующих, под влиянием комплексной добавки оказываются частью гидрофобизованными, частью, наоборот, гидрофилизованными. Когда образуется мениск между гидрофобной и гидрофильной частицами, то капиллярное давление противодействует сближению этих частиц. В процессах дальнейшего твердения особое значение приобретает показанное П. А. Ребиндером модифицирование структуры цементного камня. Одним из следствий измельчения его структуры является относительное увеличение числа контактов между кристаллами, при этом возникают условия, противодействующие усадке.

Что касается набухания, то оно, как известно, определяется помимо сил молекулярного притяжения между взаимодействующими веществами еще и поверхностью их взаимодействия, т. е связано также со степенью проникания воды в глубь цементного камня. Благодаря тому, что в нем под влиянием ПАВ сечение пор уменьшено, а поверхности твердого тела, окаймляющие поры, частично гидрофобизованы, тормозится проникание воды в толщу материала. Скорость и степень его набухания уменьшаются.

Приведенные объяснения не являются исчерпывающими; они лишь в некоторой мере дополняют теоретические положения, приведенные многими авторами по поводу механизма усадки и набухания цементных материалов. Несомненно, важным является тот факт, что при использовании гидрофобно-пластифицирующих добавок в бетонах (растворах) уменьшается амплитуда объемных деформаций при изменении влажности. Следовательно, относительно ослабляются напряжении, вызываемые в цементном материале под действием попеременного увлажнения и высушивания.